不断优化生产,追求无缺陷焊接

访上海大众汽车有限公司汽车三厂焊装车间经理季中先生

发布时间:2010-07-13
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上海大众汽车三厂焊装车间不仅拥有先进的轿车焊装设备,而且为许多新技术的应用搭建了舞台。在质量管理上,该车间实施严格的质量管理体系,并遵循“不接受、不制造、不传递”的三不原则,以确保每个工位交付的都是合格产品。面对市场的多变性,该车间更注重管理柔性的提升。当2008年下半年市场急转而下时,该车间产能大于市场需求,他们将更多精力投放到新项目支持、人才储备和管理优化上。随着2009年上半年汽车市场的需求急速增长,面对车间产能不足,关键工位的瓶颈和设备开动率制约产能提升等问题,该焊装车间在人员调配灵活性、设备维护有效性和各工位能力平衡等方面不断改善,为迎接2009年的压力和挑战做了充分准备……

AI:我们知道,上海大众三厂焊装车间的设备非常先进,不仅自动化程度高,很多先进技术也得到充分应用,能否就目前车间的生产状况以及工艺特点给我们简单做以介绍?

季中先生:上海大众汽车三厂焊装车间总面积66 147m2,两条线实现了包括领驭、新领驭、MODELL S、明锐、途安、 MODELL K等双品牌6种车型的混线生产。根据车身各分总成特点(工艺可达性、劳动强度、质量要求、混线区域)不同,其自动化程度也不一样。其中,四门二盖和总拼区域自动化率在50%~68%之间,而底板分拼等区域自动化率在15%~25%之间,年设计生产能力为30万。

车间拥有先进的技术,一流的设备,主要生产工艺有点焊、螺柱焊、钎焊、激光焊、涂胶、冲铆、四门二盖装配及自动修磨等。其中,激光焊、TOX连接技术、滚边技术,以及RPS定位系统在车身制造上的应用,为焊接质量和效率的提高提供了保证。
 
AI:保证焊接质量,一直是汽车制造企业重点关注的问题,那么,您认为影响焊接质量的因素主要有哪些?上海大众如何运用先进的技术、设备、工艺等手段来严格控制焊接质量?

季中先生:车身焊装质量的好坏直接影响汽车车身外部的造型、车身的承载能力,以及使用寿命,先进合理的焊装工艺和高的生产效率对汽车的质量起着至关重要的作用。影响车身焊接质量的因素很多,但不外乎人、机、物、法、环五个方面。下面我简单地从零件材料、工艺设备及新项目参与几个方面谈谈对焊接质量的影响。

1. 零件材料(新型辅料)的合理应用

在板材的选用上,高标准的双面镀锌钢板可使车身的抗腐能力大为增强;从帕萨特车型开始,车身大量采用焊接拼焊板,大大改善了车身零部件的使用性能,减少了零件数量,保证了车身尺寸精度,提高了汽车结构的可靠性与安全性,使车身在各种静态、冲击负荷和变荷下保持强度的均衡;同时,密封胶、结构胶、支撑胶及焊接胶等的大量使用,增加了车身的柔性,降低了噪音;此外,在各个分总成之间使用了泡沫件,泡沫件一旦进入油漆车间,在高温作用下迅速膨胀,紧紧地将空腔撑满,弥补了因焊接变形或零件匹配因素造成的共振,提高了车身强度。

2. 工艺设备

目前,我们车间所有总拼定位焊均采用机器人焊接,提高了焊接产品质量的稳定性,为柔性生产线提供了技术基础。在外覆盖件焊接方面,一般采用激光焊接方式,可弥补其他连接方式带来的零件变形、刚性差等缺陷。对于车身焊接产生的累积误差,我们采取了累积误差消除系统,例如在途安车身车间采用ISRA技术,即通过对总装装配位置的在线测量,完成在线冲孔、切割及激光焊接。在领驭、途安等车型上,侧围生产线均采用PICK-UP自动抓料输送,避免了以往采用人工操作引起的零件表面碰伤、划伤等缺陷,降低了后续返工的工作量。此外,我们还首次在明锐车型上使用了ARPLAS焊接技术,该技术在焊接之前先在焊接处压一个很小的凹槽,然后再进行点焊操作,解决了点焊引起的焊接处的小幅热变形。

3. 新项目参与

产品的主要质量参数状态在项目完成时已基本定型,后期生产中的优化只能是改善,而且要花费较多的财力、精力。如果能把生产过程中发现的缺陷结合优化措施,提前在项目初期就进行整改,不仅会为后续生产质量的提高带来便利,也能节约整改产生的时间。自明锐项目起,车间从项目规划开始提前参与项目工艺审核、设备供货商评审、设备安装调试、试生产、小批量生产、批量生产等所有环节,为产品批量投产后质量问题的减少打下了基础。

AI:在质量控制方面,除了先进的工艺和设备,质量管理也是非常重要的一环,对此,您有哪些好的生产管理经验可以与大家分享?

季中先生:质量是制造出来的,不是检查出来的,所以我们主要关注的是过程质量。

首先,我们将生产线按照其关联性质划分成若干段,每个段即为一个QRK(质量控制环)小组,强调员工的责任心。同时,三厂车身车间首次引进了设备工的概念,设备工除了承担传统意义上班长的职责外,还负责设备维护和生产质量控制,由其对本QRK的操作内容进行不断检查,并收集缺陷信息。发现缺陷,及时反馈给操作人员。我们遵循“不接受、不制造、不传递”的三不原则,确保每个工位交付的都是合格产品。

其次,在公司倡导“卓越质量”理念的背景下,车间更加重视过程质量的控制以及对内外用户质量的快速响应,并且开展了标准化质量流程建设工作,全面完成了标准化作业培训资料、操作指导书的编制和投入使用。标准化作业工具已成为现场操作人员稳定质量过程、改善操作方式及提高效率的基础和工具。

再次,车间建立了从操作层面到管理层面的质量信息共享平台,无论以前还是现在发生的质量问题、原因分析过程及措施等都可以在车间服务器上找到,并作为所在区域新、老员工的培训内容之一。

最后,我们强调小组工作法,运用质量分析工具,如排列图、8D-方法、鱼刺图及QC小组工作法等对各类数据信息进行统计或汇总分析,寻找问题产生的总因,制定措施实施,并跟踪结果,从而达到控制质量的目的。

AI:在保证焊接质量的前提下,提升焊接效率,降低焊接成本,是企业不断努力的目标。你认为影响效率和成本的关键是什么?高新技术或者先进设备的采用是否一定会使成本提高?

季中先生:高柔性适合混线生产的规划、稳定高效的设备、训练有素的员工、与主机厂同步提升的供应商等都是影响生产线效率和成本的关键因素。具体来说:

首先,高柔性适合混线生产的规划符合现在小批量、多品种的市场需求。车间生产线规划基于同一平台,支持多品种混线生产,为降低投资、提高生产线柔性提供了保证,但仍然需要在规划的标准化和降低切换时间、提高切换操作性方面继续努力。

其次,稳定高效的设备有利于提高有效设备开动率。总的来说,虽然理论的设备开动率在规划结束后就确定了,但在实际生产中,我们仍然可以通过开展全员设备保全以及局部的小改造,提高2%~3%的设备开动率。在实施中,我们注重设备操作人员和维修人员的正确分工,使各类设备维护指导书具可操作性和可视化,并对设备各类资料进行及时更新维护。

第三,训练有素的员工是一切理念得以贯彻的基础。我们对员工进行分类,进行不同侧重点的培训。培训资料不仅包括项目初始移交的各种技术资料,也包括在日常生产中积累的技术、管理经验。此外,我们还鼓励生产现场员工围绕实际项目编写自编教材。

第四,供应商能力的提高是确保生产效率、降低生产成本的重要支持。设备供应商应该具备良好的项目管理经验,熟知常用的焊接技术,了解前沿的焊接动向。在车间今年的两个新项目上,CMT MIG焊和激光二极管发生器两项新技术已经可以替代目前车间使用的激光焊或激光发生器,大大降低了投资和设备维护成本。此外,零部件供应商应该具有良好的质量控制体系,具有与主机厂物流配套系统对接的物流管理能力。

新技术在应用初期一般会增加生产成本,但是往往也会提高产品的性价比。例如,应用在途安上的schottplatte激光焊接技术,对整车装配精度的提高起到了很好的作用。一台激光发生器可以同时供两个或更多工位使用,大大降低了新车型的设备投资。同时,随着国内供货厂商的技术提升,激光焊工位的诸多备件、辅料已实现了国产化,大幅降低了车间的维护成本。

AI:经济危机的来袭让很多企业开始调整市场规划,结合上海大众的具体策略,焊装车间是否也有一些卓有成效的努力帮助企业提升竞争力?

季中先生:上海大众目前正在开展一项DYnaMic 2010计划。在生产领域,该计划的目的是提高劳动生产率,降低生产成本和投资,将产品单车缺陷率控制在一定目标内,降低返工工时,并提升A级供应商比例。

在车身车间,我们主要进行自主优化活动,一方面消除短板问题,提高生产线的生产能力,另一方面挖掘岗位人员优化潜力。在上海大众我们用JPH来描述小时生产能力,并为自己设定了一个目标,这个目标的实现将帮助我们具备提升10%劳动生产率后的产能。在质量控制方面,我们强化过程质量控制,并把供应商纳入到质量体系中,走进配套厂,帮助他们提高质量控制能力。

面对难关,车间将重点从降低单台成本、加强预防性设备保养、生产部门早期介入新项目及提高员工素质4个方面开展工作。我们相信这些工作将有助于实现DYnaMic目标,提升车间管理水平和竞争力。

AI:在经济危机的形势下,汽车制造企业面临很大的压力,那么焊装车间是否对焊接设备供应商提出了更多的要求?主要体现在哪些方面?

季中先生:在目前的经济形势下,汽车制造企业面临利润与生存的压力。对于车身车间而言,提高劳动生产率,降低运营成本,提高设备开动率对降低单车成本有极大的帮助。由于目前车身车间有很多改造和新车型项目,不可避免地会与现有车型的生产产生冲突,从而对焊接设备供应商也提出了更高的要求:

1. 数字化工厂

目前工装设备的设计已经实现了3D,但相关产品数据、工艺、物流方案模拟并不在统一的数据库中运行,因此当产品发生更改时,需要对各种文件依次进行更新,存在较大的不匹配风险,同时效率低。建立数字化工厂可改变这种状况,提高效率,还可为后续车型的混线生产提供良好的基础,减少停产时间。

2. 战略设备供应商的培育和建立

为实现更短的产品开发周期,缩短停产时间,更快地达成质量目标,对整个焊接设备供应商产业链也会提出更高要求。战略供应商将参与产品的开发,减少发包时间和商务成本,在某个模块或几个模块有很强的系统集成和解决能力。

3. 全球资源共享

具备在两个或两个以上国家同步开展项目的能力,或者至少能与其他国外设备供应商分享设计资源,是对全球化、快速化时代设备供应商提出的要求。

4. 新材料和新连接工艺的挑战

未来,车身用材料中高强度钢板、高分子工程塑料及非钢金属等将是热点,新材料的连接方式和设备将是设备供应商需要研究的地方。

5. 项目管理水平

为保证新项目的顺利开展和如期完成,设备供应商的项目进度安排必须合理、可执行,建立快速反应机制,并具有很强的工艺规划和优化能力。

此外,以客户为导向的意识,确保提供设备的完整性和完好性等,也是供应商必备的素质。

AI:针对目前三厂焊装车间的现状,为了满足市场不断变化且越来越苛刻的要求,该焊装车间还有哪些需要不断改进的地方?

季中先生:随着2008年下半年市场形势的转变,现有车间产能远大于市场需求,我们不得不放慢生产脚步,将更多精力投放到新项目支持和管理优化上。然而,随着2009年上半年汽车市场的需求增长,车间产能出现严重不足,关键工位的瓶颈和设备开动率问题制约产能提升。对此,我认为焊装车间在人员调配灵活性、设备维护有效性和各工位能力平衡等方面,还需要不断改进。

1. 制度上鼓励员工主动跻身“一线通”、“跨线通”行列,当车间各车型产能不均衡时,可以灵活地开展人员调配。

2. 变被动设备抢修为主动设备维护,利用设备供货商和兄弟部门的技术支持及维修队伍的经验,分析设备运行情况,利用每天生产间隙对重点设备进行保养。

3. 工艺技术员和维修技术员联手,对瓶颈工位每个焊点、焊接过程进行分析,平衡工位节拍时间。目前在不增加投资的情况下,车间二线总拼线的JPH(每小时产量)从20提升到了22.5。

2009年,我们将面临前所未有的挑战和压力,一方面要满负荷生产,另一方面随着新领驭的登场,后续两个新车型项目也在紧锣密鼓地进行中,并有望在未来几个月内相继上市,到时三厂焊装车间的产能将达到50JPH。

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